Model efektywnego systemu ciepłowniczego na bazie energii solarnej
autor:
JUSTYNA MIREK, KLAUDIA SŁOMCZYŃSKA, PAWEŁ MIREK
ORCID ID:
0000-0002-0932-1949, 0000- 0001-5451-1533
Numer miesięcznika:
11/2022 Instal s. 19-27
DOI:
DOI 10.36119/15.2022.11.1
Odchodzenie od spalania paliw węglowych, zwiększenie wykorzystania odnawialnych źródeł energii, a w konsekwencji uzyskanie statusu efektywnego systemu ciepłowniczego – to podstawowe priorytety oraz wyzwania związane z produkcją ciepła systemowego w Polsce. Jednym ze sposobów osiągnięcia przez system ciepłowniczego statusu efektywnego, jest zwiększenie udziału pogodowozależnych odnawialnych źródeł energii. Wykorzystanie tego
typu źródeł wpływa dodatkowo na poprawę bezpieczeństwa energetycznego poprzez uniezależnienie od dostaw
paliw z zewnętrz oraz stabilizację cen ciepła.
W pracy przedstawiono koncepcję systemu ciepłowniczego wykorzystującego energię promieniowania słonecznego,
opartego o wielkoformatowe farmy solarne połączone z sezonowym magazynem ciepła oraz farmy fotowoltaiczne,
w którym odnawialne źródła energii stanowiły ponad 93% całkowitej energii wprowadzonej do układu. Dodatkowo
porównano dwa warianty systemu – różniące się od siebie zastosowaniem instalacji elektrolizy wodoru oraz jednostki kogeneracyjnej z wykorzystaniem silników wodorowych. Obliczenia przeprowadzano w polskich warunkach
pogodowych, z wykorzystaniem oprogramowania symulacyjnego TRNSYS 18. Wykazano, że zastosowanie silnika
kogeneracyjnego podnosi jednostkowy koszt ciepła o 16,75 zł/GJ bez wyraźnego wpływu na zwiększenie udziału
OZE w procesie produkcji energii oraz efektywność energetyczną. W przypadku badanej wielkości instalacji bardziej uzasadniona ekonomicznie jest koncepcja systemu bez ścieżki wodorowej (LCOH = 99,43 zł/GJ).
Słowa kluczowe:
Informacje o autorach:
Mgr inż. Klaudia Słomczyńska https://orcid.org/0000-0002-0932-1949, dr hab. inż. Paweł Mirek, prof. PCz, https://orcid.org/0000- 0001-5451-1533, e-mail: pawel.mirek@pcz.pl – Wydział Infrastruktury i Środowiska, Politechnika Częstochowska, Mgr inż. Justyna Mirek – ENERGOPROJEKT-KATOWICE SA. Adres do korespondencji: mirek.justyna@epk.com.pl